無(wú)線電力傳輸?shù)闹庇^創(chuàng)新，第 2 部分

現(xiàn)在讓我們開始嘗試創(chuàng)造性地思考，盡管我們只是通過(guò)提問(wèn)來(lái) 進(jìn)行“預(yù)感” !愛(ài)因斯坦曾建議：“重要的是不要停止提問(wèn)。好奇的存在是有其原因的?！?

所以，這里有一個(gè)問(wèn)題要問(wèn)我們所有人：多年來(lái)，我們?cè)陔娏D(zhuǎn)換方面一直在這樣做：我們拿起一個(gè)鐵氧體磁芯并開始繞制它。我們完成了所有所需的轉(zhuǎn)彎次數(shù)。我們稱它為“電感器”，將其放置在我們的組件架中，或?qū)⑵浜附拥轿覀兊碾娐钒迳?。我們的?chuàng)作有一個(gè)可定義的“線圈”(或繞組)放置在可定義和有形的核心上。作為工程師，我們總是傾向于厭惡“灰色”。但這是唯一的方法嗎?

在 WPT 中，我們通常將線圈纏繞成螺旋狀，鋪設(shè)在薄而平坦的鐵氧體層上，當(dāng)然可能還有凸起的鐵氧體中心。這開啟了一些我們忽略的奇異纏繞可能性。例如，我們可能希望將幾個(gè)這樣的扁平線圈串聯(lián)放置在一塊鐵氧體上，以創(chuàng)建一個(gè)寬傳輸區(qū)域。所有或大部分這些線圈都將同時(shí)通電，因此我們將它們串聯(lián)放置?，F(xiàn)在，根據(jù)我們之前的經(jīng)驗(yàn)，我們可能不會(huì)想到其他任何東西. 本能地，這似乎是唯一可用的選擇。然而，我們可能已經(jīng)從我們的腦海中注意到，這種“正?！钡睦@組方法也會(huì)產(chǎn)生一些意外或異常的寄生電感返回電流環(huán)路，以及用于輻射 EMI 的無(wú)意天線。

EMI 確實(shí)恰好是 Qi 和 PMA 等感應(yīng) WPT 方法的禍根。請(qǐng)注意，A4WP/Rezence 標(biāo)準(zhǔn)使用 6.78 MHz，根據(jù)大多數(shù)現(xiàn)代 EMI 標(biāo)準(zhǔn)，這種特殊的頻率選擇實(shí)際上給了它們作為 EMI 的有意輻射器的“自由通行證”。但是我們?cè)谶@里只關(guān)心 100-300 kHz 的 Qi/PMA 頻率，沒(méi)有這樣的“免費(fèi)通行證”。因此，我們確實(shí)需要努力降低 EMI，尤其是對(duì)于如此廣泛的傳輸區(qū)域。

在這個(gè)版本中，我們從未真正完成“一個(gè)線圈”，然后再繼續(xù)下一個(gè)!然而，最終，我們確實(shí)來(lái)回移動(dòng)并完成了所有迄今為止部分完成的“線圈”。請(qǐng)注意，這不會(huì)改變?nèi)魏蜗惹坝?jì)算的場(chǎng)強(qiáng)，因?yàn)闉榇宋覀冎恍枰欢ǖ陌苍牙@一圈，實(shí)際上，當(dāng)電流在下半部分的分布式線圈結(jié)構(gòu)中流動(dòng)時(shí)，有與同一數(shù)字的上半部分相比，每個(gè)“線圈”的有效安匝數(shù)沒(méi)有變化。

如圖所示，該圖的下半部分實(shí)際上在很多方面都優(yōu)于上半部分，因?yàn)樗峁┝藰O低的電感互連并且沒(méi)有寄生回路，這使得它具有出色的可擴(kuò)展性。使用這種布置陣列的新方法，我們可以根據(jù)需要輕松填充任意大的發(fā)射表面——正方形、矩形、三角形、梯形等。我們可以嘗試將線圈做成表面的整體形狀，這樣“線圈”的陣列可以更好地堆疊在一起，而不浪費(fèi)空間。此外，使用大的兩層印刷電路板，我們可以在對(duì)面的彼此頂部運(yùn)行來(lái)回互連跡線，以產(chǎn)生完整的電流和寄生電感消除。這說(shuō)得通!

對(duì)于外行來(lái)說(shuō)，唯一令人費(fèi)解的事實(shí)可能是： “ 線圈”到底在哪里。我們真的不能再指任何嚴(yán)格意義上的“線圈”了。但誰(shuí)在乎?從磁性上看，對(duì)于功率傳輸過(guò)程，兩半之間沒(méi)有顯著差異。也許，只有我們的舒適感受到了短暫的挑戰(zhàn)。

請(qǐng)注意，盡管互連的 EMI 不再是問(wèn)題，但來(lái)自暴露但仍未使用的線圈的 EMI 仍然是一個(gè)問(wèn)題。但是我們很快就會(huì)想出一些想法來(lái)遏制，如果不是完全消除的話!

為了進(jìn)一步討論，讓我們稱我們的新產(chǎn)品為：“交錯(cuò)線圈”。請(qǐng)注意，該術(shù)語(yǔ)不同于傳統(tǒng)的“分布式/交錯(cuò)磁性”，我們習(xí)慣性地將一個(gè)核心拆分為多個(gè)核心。在這里，我們將線圈/繞組本身分開(通常都在一個(gè)共享的“核心”上)。它是 WPT 獨(dú)有的。從我們過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，沒(méi)有任何東西可以讓我們?yōu)榇俗龊脺?zhǔn)備。事實(shí)上，它可能在某種意義上讓我們“措手不及”：因?yàn)槲覀兺浟顺斤@而易見(jiàn)的思考。我們的條件是錯(cuò)失良機(jī)的罪魁禍?zhǔn)住?